对已分组存储器信元执行数据操作的制作方法

1.本公开的实施例大体上涉及存储器子系统，且更具体地说，涉及对已分组存储器信 元执行数据操作。


背景技术：

2.存储器子系统可以是存储装置、存储器模块，或存储装置和存储器模块的混合。存 储器子系统可以包含一或多个存储数据的存储器组件。存储器组件可以例如是非易失性 存储器组件和易失性存储器组件。一般来说，主机系统可以利用存储器子系统以在存储 器组件处存储数据且从存储器组件检索数据。


技术实现要素：

3.在一个方面中，本公开涉及一种系统，其包括：多个存储器组件，其包含存储器装 置的一或多个存储器信元；和处理装置，其可操作地与所述多个存储器组件耦合以进行 以下操作：接收对与所述多个存储器组件中的至少一个存储器组件相关联的读取操作执 行的请求，所述至少一个存储器组件包括第一存储器信元群组；和通过以下操作来对所 述至少一个存储器组件执行所述读取操作：将读取电平施加到所述第一存储器信元群组 中的第一存储器信元和第二存储器信元中的每一个以获得用于所述第一存储器信元的 第一读取信号并且获得用于所述第二存储器信元的第二读取信号；基于所述第一读取信 号，将第一规则逻辑施加到所述第一读取信号以产生第一经更新信号；基于所述第二读 取信号，将第二规则逻辑施加到所述第二读取信号以产生第二经更新信号；和将一或多 个逻辑函数施加到所述第一经更新信号和第二经更新信号以产生指示所述第一存储器 信元群组存储的位序列的输出信号。
4.在另一方面中，本公开涉及一种包括指令的非暂时性计算机可读存储媒体，所述指 令在由处理装置执行时致使所述处理装置执行包括以下操作的操作：接收对执行与存储 器装置的多个存储器单元中的至少一个存储器单元相关联的读取操作的请求，所述至少 一个存储器单元包括第一存储器信元群组；和对所述至少一个存储器单元执行所述读取 操作，所述执行所述读取操作包括：将读取电平施加到所述第一存储器信元群组中的第 一存储器信元和第二存储器信元中的每一个以获得用于所述第一存储器信元的第一读 取信号并且获得用于所述第二存储器信元的第二读取信号；基于所述第一读取信号，将 第一规则逻辑施加到所述第一读取信号以产生第一经更新信号；基于所述第二读取信 号，将第二规则逻辑施加到所述第二读取信号以产生第二经更新信号；将一或多个逻辑 函数施加到所述第一经更新信号和第二经更新信号以产生指示所述第一存储器信元群 组存储的位序列的输出信号；和将所述输出信号存储于数据高速缓存器中。
5.在又一方面中，本公开涉及一种在包括多个存储器单元的存储器装置处执行的方 法，每一存储器单元包括一或多个存储器信元，所述方法包括：在所述存储器装置的存 储器控制器处接收对执行与所述多个存储器单元中的至少一个存储器单元相关联的读 取操
作的请求，所述至少一个存储器单元包括第一存储器信元群组；和对所述至少一个 存储器单元执行所述读取操作，所述执行所述读取操作包括：将读取电平施加到所述第 一存储器信元群组中的第一存储器信元和第二存储器信元中的每一个以获得用于所述 第一存储器信元的第一读取信号并且获得用于所述第二存储器信元的第二读取信号；基 于所述第一读取信号，将第一规则逻辑施加到所述第一读取信号以产生第一经更新信 号；基于所述第二读取信号，将第二规则逻辑施加到所述第二读取信号以产生第二经更 新信号；将一或多个逻辑函数施加到所述第一经更新信号和第二经更新信号以产生指示 所述第一存储器信元群组存储的位序列的输出信号；和更新数据高速缓存器以包含所述 输出信号。
附图说明
6.根据下文给出的详细描述和本公开的各种实施例的附图，将更充分地理解本公开。 然而，图式不应视为将本公开限制于具体实施例，而是仅用于解释和理解。
7.图1是说明根据本公开的一些实施例的包含存储器子系统的实例计算环境的框图。
8.图2是说明根据本公开的一些实施例的将存储器信元群组的电荷电平映射到位表示 的实例矩阵。
9.图3a-3c说明根据本公开的实施例的对存储器信元群组执行的实例读取操作。
10.图4是说明根据本公开的实施例的获得用于存储器信元群组上的读取操作的信号的 过程的框图。
11.图5a-5b说明根据本公开的实施例的用于对已分组存储器信元执行读取操作的实 例方法的流程图。
12.图6说明在其中执行如本文中所描述的用于对已分组存储器信元执行读取操作的方 法的一些实施例的上下文中提供计算环境的组件之间的交互的交互图。
13.图7说明其中可操作本公开的实施例的实例计算机系统的框图。
具体实施方式
14.本公开的各方面涉及对可以为存储器子系统的部分的已分组存储器信元执行数据 操作。存储器子系统可以是存储装置、存储器模块，或存储装置和存储器模块的混合。 下文结合图1描述存储装置和存储器模块的实例。一般来说，主机系统可利用包括一或 多个存储器组件(下文还称为“存储器装置”)的存储器子系统。主机系统可提供数据以 存储于存储器子系统处，且可请求从存储器子系统检索数据。
15.存储器装置可以为非易失性存储器装置。非易失性存储器装置的一个实例是与非 (nand)存储器装置。下文结合图1描述非易失性存储器装置的其它实例。例如nand 存储器装置的一些存储器装置包括用以存储数据的存储器信元阵列(例如，快闪信元)。 每一信元包含晶体管，并且在每一信元内，基于信元的逻辑值(例如，0或1)而将数据存 储为晶体管的阈值电压。这些装置中的存储器信元可被分组为可指代用以存储数据的存 储器装置的逻辑单元的页。举例来说，nand存储器装置中的存储器信元在其控制栅极 处水平地连接到字线以形成页。对于一些类型的存储器装置(例如，nand)，页经分组 以形成块(在本文中也被称为“存储器块”)。
16.主机系统可将存取请求(例如，写入命令、读取命令)发送到存储器子系统，以便将 数据存储在存储器子系统处的存储器装置上，从存储器子系统上的存储器装置读取数 据，或相对于存储器子系统上的存储器装置读取/写入构造。如由主机请求指定的待读取 或写入的数据在下文中被称作“主机数据”。主机请求可包含用于主机数据的逻辑地址 信息(例如，逻辑块地址(lba)、名字空间)，其为主机系统与主机数据相关联的位置。逻 辑地址信息(例如，lba、名字空间)可为主机数据的元数据的部分。元数据可包括错误 处理数据(例如，错误校正码(ecc)码字、奇偶检验码)、数据版本(例如，用于区分所写 入数据的时期)、有效位图(哪些lba或逻辑传送单元含有有效数据)等。
17.可由存储器子系统执行数据操作。数据操作可为主机发起的操作。举例来说，主机 系统可在存储器子系统上发起数据操作(例如写入、读取、擦除等)。主机系统可将存取 请求(例如，写入命令、读取命令)发送到存储器子系统，以便将数据存储在存储器子系 统处的存储器装置上，且从存储器子系统上的存储器装置读取数据。
18.存储器子系统可以对存储在存储器装置上的主机数据发起媒体管理操作，如写入操 作。举例来说，存储器子系统的固件可将先前写入的主机数据从存储器装置的位置重写 到新位置，作为垃圾收集管理操作的部分。重写的数据(例如，如由固件发起的)在下文 中称为“垃圾收集数据”。
19.下文中的“用户数据”大体指主机数据和垃圾收集数据。下文中的“系统数据”是 指由存储器子系统创建和/或维持以用于响应于主机请求而执行操作和用于媒体管理的 数据。系统数据的实例包含但不限于系统表(例如，逻辑到物理(l2p)存储器地址映射表 (在本文中也称为l2p表))、来自日志记录的数据、高速暂存数据等。
20.存储器装置可以为非易失性存储器装置。非易失性存储器装置为一或多个裸片的封 装。每一裸片可以由一或多个平面构成。对于一些类型的非易失性存储器装置(例如，与 非(nand)型装置)，每一平面包含一组物理块。对于一些存储器装置，块为可擦除的最 小区域。每一块包括页集。每一页由存储数据位的存储器信元集构成。存储器装置可为 原始存储器装置(例如，nand)，其例如由外部控制器进行外部管理。存储器装置可以 是受管理存储器装置(例如，受管理nand)，其为与同一存储器装置封装内进行存储器 管理的本地嵌入式控制器组合的原始存储器装置。
21.例如常规超级计算机等传统计算机系统可以对存储整数个数据位的存储器单元执 行操作。存储器信元(例如，快闪存储器信元)通过将指定电压或电荷电平施加到存储器 信元而存储数据。所存储的电荷电平指示存储器信元的位表示。单层级信元可以存储指 示0或1的两个电荷电平。单层级信元可以因此存储一个数据位。随着存储器信元存储 更多的数据位变得越来越复杂，电荷电平的数目增加了2的幂数倍。存储器信元的物理 限制使得难以可靠地增加电荷电平的数目以存储更多的位。例如，多层级信元(mlc)具 有四个电荷电平且可以存储两个数据位。三层级信元(tlc)具有八个电荷电平且可以存 储三个数据位。四层级信元(qlc)具有十六个电荷电平且可以存储四个数据位。每信元 的电荷电平的数目越多，位表示的数目越多，信元密度就会增加。然而，存储器信元的 物理限制使得难以在电荷电平之间进行区分且存储器信元损耗得更快。由于数据密度的 增加，因此电荷泄漏可能会出现且引起数据损坏。对于例如五层级信元(plc)等存储器 信元，可能会非常难以在三十二个电荷电平之间进行区分。尽管希望具有存储四个、五 个或更多个数据位的单个
存储器信元，但常规的存储器信元不具备使此类信元有用所需 的可靠性。
22.本公开的部分通过对已分组存储器信元执行各种数据操作来解决上述和其它问题。 具体地说，各种实施例使得存储器装置能够存储整数个数据位，而不基于每一个别存储 器信元的高数目个电荷电平而牺牲可靠性。
23.传统的方法允许通过将读取参考电压施加到每一存储器信元的控制栅极以感测信 元的阈值电压以此从存储器读取数据。在slc中，读取存储于信元中的值是简单的，且 所感测电压仅需要在位值0与表示位值1的状态之间加以区分即可。为读取不同位的多 层级信元(mlc)，必须通过确定信元的阈值电压是否处于两个电压电平之间来区分位状 态，因此需要施加两个读取参考电压来确定位值。类似地，读取tlc需要读取最低有效 位(lsb)的一个读取参考电压、读取中心有效位(csb)的两个读取参考电压和读取最高有 效位(msb)的四个读取参考电压。
24.通过使用各种实施例，对已分组存储器信元执行数据操作可以在存储器装置或存储 器子系统上执行。因此，一些实施例可以提供在不需要添加物理存储器信元的情况下存 储更大数据量的能力。关于事务存储器，数据操作机制可以用于使得存储器装置或存储 器子系统能够将两个或更多个存储器信元虚拟地分组在一起以创建具有存储整数个数 据位能力的已分组信元。整数个数据位高于分组前的每一个别存储器信元的容量。以此 方式，各种实施例的存储器装置可以在不牺牲可靠性的情况下存储更多数据。用于对已 分组存储器信元执行数据操作的对应方法允许用于跨多个存储器信元执行例如读取操 作的数据操作的流线式过程。
25.好处包含能够利用稳定的存储器信元电荷电平容量来创建群组，所述群组可以存储 比仅个别存储器信元中的每一个更多的整数个位。
26.尽管本文中相对于存储器子系统控制器描述了各种实施例，但一些实施例实施本文 中所描述的特征(例如，用于读取数据、写入数据的操作)作为存储器装置(例如，存储器 裸片的控制器、处理器或状态机)的部分。例如，各种实施例实施读取操作作为用于存储 器装置内的每一存储体的控制器、处理器或状态机的部分。
27.图1说明根据本公开的一些实施例的包含存储器子系统110的实例计算环境100。 存储器子系统110可包含媒体，例如一或多个易失性存储器装置(例如，存储器装置140)、 一或多个非易失性存储器装置(例如，存储器装置140)或此类的组合。
28.存储器子系统110可为存储装置、存储器模块，或存储装置和存储器模块的混合。 存储装置的实例包含固态驱动器(ssd)、快闪驱动器、通用串行总线(usb)快闪驱动器、 嵌入式多媒体控制器(emmc)驱动器、通用快闪存储(ufs)驱动器以及硬盘驱动器(hdd)。 存储器模块的实例包含双列直插式存储器模块(dimm)、小型dimm(so-dimm)和非易 失性双列直插式存储器模块(nvdimm)。
29.计算环境100可包含耦合到一或多个存储器子系统110的主机系统120。在一些实 施例中，主机系统120耦合到不同类型的存储器子系统110。图1说明耦合到一个存储 器子系统110的主机系统120的一个实例。主机系统120使用例如存储器子系统110将 数据写入到存储器子系统110并从存储器子系统110读取数据。如本文中所使用，“耦 合到”通常是指组件之间的连接，其可以是间接通信连接或直接通信连接(例如不具有介 入组件)，无论有线或无线，包含例如电连接、光学连接、磁连接等连接。
30.主机系统120可包括处理器芯片组和由所述处理器芯片组执行的软件堆栈。处理器 芯片组可包含一或多个核心、一或多个高速缓存器、存储器控制器(例如，nvdimm控 制器)和存储协议控制器(例如，外围组件互连高速(pcie)控制器、串行高级技术附件 (sata)控制器)。主机系统120使用例如存储器子系统110将数据写入到存储器子系统 110并从存储器子系统110读取数据。主机系统120可为计算装置，例如台式计算机、 手提式计算机、网络服务器、移动装置，或包含存储器和处理装置的这类计算装置。
31.主机系统120可经由物理主机接口耦合到存储器子系统110。物理主机接口的实例 包含但不限于串行高级技术附件(sata)接口、外围组件互连高速(pcie)接口、通用串行 总线(usb)接口、光纤信道、串行附接scsi(sas)、小型计算机系统接口(scsi)、双数据 速率(ddr)存储器总线、双列直插式存储器模块(dimm)接口(例如，支持双数据速率 (ddr)的dimm套接接口)、开放nand快闪接口(onfi)、低功率双数据速率(lpddr) 或任何其它合适的接口。物理主机接口可用于在主机系统120与存储器子系统110之间 发射数据。当存储器子系统110通过pcie接口与主机系统120耦合时，主机系统120 可进一步利用nvm高速(nvme)接口来存取存储器组件(例如，存储器装置140)。物理 主机接口可提供用于在存储器子系统110与主机系统120之间传送控制、地址、数据和 其它信号的接口。图1说明作为实例的存储器子系统110。一般来说，主机系统120可 经由同一通信连接、多个单独通信连接和/或通信连接的组合存取多个存储器子系统。
32.存储器装置140可以包含不同类型的非易失性存储器装置和/或易失性存储器装置 的任何组合。易失性存储器装置(例如，存储器装置140)可为但不限于随机存取存储器 (ram)，例如动态随机存取存储器(dram)和同步动态随机存取存储器(sdram)。
33.非易失性存储器装置(例如，存储器装置140)的一些实例包含“与非”(nand)型快 闪存储器和就地写入存储器，例如三维交叉点(“3d交叉点”)存储器装置，其为非易失 性存储器信元的交叉点阵列。非易失性存储器的交叉点阵列可结合可堆叠交叉网格化数 据存取阵列而基于体电阻的改变来进行位存储。另外，与许多基于闪存的存储器对比， 交叉点非易失性存储器可执行就地写入操作，其中可在不预先擦除非易失性存储器信元 的情况下对非易失性存储器信元进行编程。nand型快闪存储器包括例如二维nand (2d nand)和三维nand(3d nand)。
34.存储器装置140中的每一个可以包含存储器信元的一或多个阵列，例如单层级信元 (slc)或多层级信元(mlc)(例如，三层级信元(tlc)、四层级信元(qlc)和五层级信元 (plc)，每信元可以存储多个位。在一些实施例中，存储器装置140中的每一个可包含 一或多个存储器信元阵列，例如slc、mlc、tlc、qlc或此类存储器信元阵列的任何 组合。在一些实施例中，特定存储器组件可包含存储器信元的slc部分以及mlc部分、 tlc部分或qlc部分。存储器装置140的存储器信元可分组为页或存储器块，其可指 用于存储数据的存储器组件的单元。对于一些类型的存储器(例如，nand)，页可进行 分组以形成块。
35.虽然描述了非易失性存储器组件，例如3d交叉点非易失性存储器信元阵列和 nand型快闪存储器(例如，2d nand、3d nand)，但存储器装置140可基于任何其 它类型的非易失性存储器，例如只读存储器(rom)、相变存储器(pcm)、自选存储器、 其它基于硫属化物的存储器、铁电晶体管随机存取存储器(fetram)、铁电随机存取存 储器(feram)、磁随机存取存储器(mram)、自旋转移力矩(stt)-mram、导电桥接ram (cbram)、电阻性随机存取存储
器(rram)、基于氧化物的rram(oxram)、“或非
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(nor)快闪存储器和电可擦除可编程只读存储器(eeprom)。
36.存储器子系统控制器115可以与存储器装置140和/或存储器组件130通信以执行操 作，例如在存储器装置140处读取数据、写入数据或擦除数据和其它此类操作。存储器 子系统控制器115可以包含硬件，例如一或多个集成电路和/或离散组件、缓冲存储器或 其组合。存储器子系统控制器115可以是微控制器、专用逻辑电路系统(例如，现场可编 程门阵列(fpga)、专用集成电路(asic)等)或另一合适的处理器。
37.存储器子系统控制器115可包含处理器(处理装置)117，其经配置以执行存储在本地 存储器119中的指令。在所示的实例中，存储器子系统控制器115的本地存储器119包 含嵌入式存储器，其经配置以存储用于执行控制存储器子系统110的操作的各种过程、 操作、逻辑流和例程的指令，包含处置存储器子系统110与主机系统120之间的通信。
38.在一些实施例中，本地存储器119可以包含存储存储器指针、所提取的数据等的存 储器寄存器。本地存储器119还可包含用于存储微码的只读存储器(rom)。虽然图1中 的实例存储器子系统110已说明为包含存储器子系统控制器115，但在本公开的另一实 施例中，存储器子系统110可能不包含存储器子系统控制器115，且可改为依靠(例如由 外部主机或由与存储器子系统分离的处理器或控制器提供的)外部控制。
39.一般来说，存储器子系统控制器115可从主机系统120接收命令或操作并且可将所 述命令或操作转换成指令或适当命令以实现对存储器组件130和/或存储器装置140的所 要存取。存储器子系统控制器115可负责与存储器装置140相关联的其它操作，例如耗 损均衡操作、垃圾收集操作、错误检测和错误校正码(ecc)操作、加密操作、高速缓存 操作，以及逻辑块地址与物理地址之间的地址转译。存储器子系统控制器115可另外包 含主机接口电路系统以经由物理主机接口与主机系统120通信。主机接口电路系统可以 将从主机系统接收到的命令转换成存取存储器装置140的命令指令，以及将与存储器装 置140相关联的响应转换成用于主机系统120的信息。
40.存储器子系统110还可包含未说明的额外电路系统或组件。在一些实施例中，存储 器子系统110可以包含高速缓存或缓冲器(例如，dram)和地址电路系统(例如，行解码 器和列解码器)，其可从存储器子系统控制器115接收地址且对地址进行解码以存取存储 器装置140。
41.在一些实施例中，存储器装置140包含本地媒体控制器135，其结合存储器子系统 控制器115操作以在存储器装置140的一或多个存储器信元上执行操作。外部控制器(例 如，存储器系统控制器115)可在外部管理存储器装置140(例如，对存储器装置140执行 媒体管理操作)。在一些实施例中，存储器装置140是受管理存储器装置，其为与同一存 储器装置封装内进行媒体管理的本地控制器(例如，本地控制器135)组合的原始存储器 装置。受管理存储器装置的实例是受管理nand(mnand)装置。
42.存储器子系统控制器115包含映射矩阵组件113，其可提供和/或产生电荷电平存储 器装置(例如，存储器装置140)上的已分组存储器信元的位表示的映射信息。映射矩阵 组件113可以使得存储器子系统110能够(经由存储器子系统控制器115)执行操作，例如 基于已分组存储器信元的读取和写入存储器操作。存储器子系统110可以维持矩阵，所 述矩阵存储电荷电平到多个存储器信元群组的位表示的指配。相较于使用存储器信元的 常规
方法，通过使用存储器信元群组和电荷电平到位表示的映射的矩阵表示，可在相同 数目个存储器信元下存储更多数据。另外，每一存储器信元可以(经由存储器信元的电荷 电平)高效地存储非整数个位(例如，x.5个位)。
43.映射矩阵组件113可以存储个别存储器装置的已分组存储器信元的一些或所有映射 信息。映射矩阵组件113可另外存储各种数据，包含针对读取已分组存储器信元页进行 映射的逻辑函数。另外，与具有相同数目的物理存储器信元的常规系统相比，存储器信 元群组和映射矩阵可以在给定的物理存储器信元中存储更多数据。下文描述关于映射矩 阵组件113和存储器信元群组组件109的操作的另外细节。本文中相对于图2示出且描 述了此情况的实例。
44.图2说明第一信元群组的实例映射矩阵200。如所示，图2示出了存储器信元群组202中的第一信元204(例如，x-信元)和第二信元206(例如，y-信元)的矩阵映射200， 所述存储器信元群组在本文中也可以被称为“超级信元(supercell)”。在实例中，第一信 元204和第二信元206中的每一个均支持三个电荷电平(0、1、2)。三个电荷电平可以用 于表示三个位(例如，列位0、位1和位2；208)。用于第一信元204和第二信元206的 电荷电平组合成能够容纳九个不同的电荷电平(0到8)的“超级信元”，从而允许“超级
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信元”表示三个位。
45.矩阵映射200的最后一行以灰色阴影示出。当存储器信元群组202的电荷电平的数 目超过表示三个位所需的电荷电平的数目时，这一行可以被视为“随意(don't care)”电 荷电平。在一些实施例中，信元群组202的电荷电平8被视为“随意”电平。在一些实 施例中，信元群组的电荷电平中的任一者可被视为“随意”电平。“随意”电平的数目 可以对应于所表示的位数和信元群组中的电荷电平的数目。
46.所述映射将个别存储器信元群组所存储的个别电荷电平序列指配到由个别存储器 信元群组表示的个别位序列。在一些实施例中，映射将个别电荷电平序列指配到个别位 序列，所述个别位序列满足指定格雷码(gray code)约束或低于指定格雷码惩罚值。如本 文中所使用，格雷码是位到符号(例如，电荷电平)的特定映射，其最小化两个相邻符号(例 如，电荷电平)之间的汉明距离(位数差)。格雷码约束是每一符号误差的位翻转数，误差 率(例如，格雷码约束)为1。
47.图3a-3c说明对存储器信元群组执行的实例读取操作。如图3a中所示，示出具有 三个电荷电平(例如，l0、l1、l2)的信元的第一矩阵读取电平图300。可通过从存储器 检索已分组信元的映射来获得第一矩阵读取电平图。矩阵读取电平图可包含经施加以获 得群组的信元之间的读取电平的一或多个布尔逻辑操作。
48.为读取信元群组的特定页(例如，页0)，施加处于两个电荷电平(例如，l0和l1)之 间的电压下的读取电平304。在一些实施例中，页2在本文中被称作最低有效位(lsb)。 在群组的信元中的每一个的相同方位(例如，电压电平)处施加读取电平304。举例来说， 如果群组包括两个信元(信元x和y)，那么读取电平在相同电压电平下施加到所述两个 信元中的每一个。为读取信元群组的页0，将读取电平置于l0和l1之间以读取每一信 元的电压电平。x信元可传导，而y信元不传导(反之亦然)。在一些实施例中，如果页 的位线传导，那么感测结果被指配高值(或1)。基于读取电平是在传导还是不在传导来 指配值的行为特定于指配给其中施加了读取电平的方位或谷值306的规则。如本文中所 使用，谷值(例如，306)可以指处于信元的两个电荷电平之间的电压电平。经指配以读取 信元群组的页0的值的逻辑操
作施加到每一信元的读取电压电平(例如，信元x和信元y的读取电压电平)。逻辑操作是预定的并且经指配用于信元群组的每一页上的读取操 作。在一些实施例中，逻辑操作映射到每一页并且存储于映射矩阵(例如，映射矩阵200) 中。如信元vt线(例如，信元电压线308)上所示，一信元处于高于读取电平304的电压 下且另一信元处于低于读取电平304的电压下。特定于页0，谷值306处的规则是读取 电平304下的传导信元被指配高值(例如，1)。应理解，高值或低值的指配可为预定的并 且主动信元群组的每一页的每个谷值进行指定。
49.如图3a中所示，xnor操作施加到来自信元x和信元y的信号。逻辑表302可包 含由信元群组中的信元的组合表示的各个位值。基于从逻辑xnor操作获得的值，通过 使用表302获得位值。举例来说，如果x信元处于电平0且y信元处于电平1(行3)， 那么x信元如所示将传导(例如，1意指在x信元列中的传导)，y信元如所示将不传导(例 如，0意指不传导)。x和y的xnor变成1*xnor 0＝0。因而，0将存储于连接到x 信元和y信元的sdc锁存器中。在一些实施例中，逻辑表302可与对应于信元群组的 映射(例如，图2的矩阵映射200)一起存储。
50.所得信号(0或1)存储于次级数据高速缓存器(sdc)中。sdc是视需要暂时保存所得 信号数据的缓冲器。
51.图3b说明在对存储器信元群组执行的读取操作中用以读取信元群组的页2的值的 第一步骤的另一实例场景310。在一些实施例中，页2在本文中被称作最高有效位(msb)。 在图3b中，读取电平314置于处于l0和l1之间的电压电平下的信元栅极上。类似于 在图3a所示的实例中如何读取页0，使用读取电平314读取信元群组的信元。将第二 逻辑操作施加到从信元接收的所得信号。如图3b中所示，x信元的值用于确定页1的 位值。逻辑表312提供已分组存储器信元的值的映射和表。由于逻辑实施表，因此不一 定需要存储逻辑表。逻辑表在图中示为视觉指示符且不一定需要存储在存储器内。然而， 在一些实施例中，逻辑表可与对应于信元群组的矩阵映射(例如，图2的映射矩阵200) 一起存储。
52.图3c说明读取操作中对应于图3b中示出的实例情境310的第二步骤。对存储器信 元群组执行的读取操作的实例情境320是读取信元群组的页2的一部分。在一些实施例 中，页2在本文中被称作最高有效位(msb)。读取电平324置于l1和l2之间。通过信 元群组的格雷码映射来确定用于确定页2的位表示所需的读取电平的数目。举例来说， 在群组的1-2-4格雷码映射中，一个读取电平用以查找第一页的值(或最低有效位)，两个 读取电平用以查找第二页的值(或中心有效位)，四个读取电平用以查找第三页的值(或最 高有效位)。如图3b中所示，逻辑操作简单地采用信元x的信号的二进制值并且忽略信 元y的信号的值。逻辑表312提供已分组存储器信元的值的映射，且表可与对应于信元 群组的矩阵映射(例如，图2的映射矩阵200)一起存储以用于读取页1的值。
53.如图3b-3c中所示，两个读取命令用以读取页2。在实例情境310中处于l0和l1 之间以及如实例情境320中所示处于l1和l2之间这两者的谷值处执行感测。
54.在图3c中，读取电平324置于处于l1和l2之间的电压电平下的信元栅极上。类 似于在图3a-3b所示的实例中如何读取页0，使用读取电平324读取信元群组的信元。 将第三逻辑操作施加到从信元接收的所得信号。如图3c中所示，逻辑操作是将存储于 次级数据高速缓存器(sdc)中的高速缓存值添加到x！y的逻辑操作。
55.图4是描述从信元群组的信元x 402-1和y 402-2中的每一个获得用于的信元群组 执行读取操作的信号的过程的框图。来自信元x的信号和来自信元y的信号用作到逻 辑操
作406的输入，所述逻辑操作已经在用于特定页的读取操作之前被预先确定。逻辑 操作的所得信号被加载到次级数据高速缓存器(sdc)408中并且可发送回到请求实体。
56.图5a-5b说明根据本公开的一些实施例的对存储器信元群组执行数据操作的实例 方法500的流程图。方法500可由处理逻辑执行，所述处理逻辑可包含硬件(例如，处理 装置、电路系统、专用逻辑、可编程逻辑、微码、装置的硬件、集成电路等)、软件(例 如，在处理装置上运行或执行的指令)，或其组合。在一些实施例中，由图1的映射矩阵 组件113单独或结合图1的存储器信元群组组件109执行方法400。虽然以特定顺序或 次序来展示，但是除非另有指定，否则可修改过程的次序。因此，应理解，所说明实施 例仅为实例，且所说明过程可以不同次序进行，且一些过程可并行地进行。另外，在各 个实施例中可以省略一或多个过程。因此，并非每个实施例中都使用所有过程。其它过 程流程也是可能的。
57.现参考图5a，在操作505处，处理装置接收对执行与至少一个存储器单元相关联 的数据操作的请求。存储器装置可以包含多个存储器单元，每一存储器单元包含第一存 储器信元群组。第一存储器信元群组中的每一存储器信元支持指定数目个电荷电平，使 得每一电荷电平表示非整数个位。第一存储器信元群组表示基于所述第一存储器信元群 组所存储的第一电荷电平序列的第一位序列，且所述第一位序列具有整数个位。
58.在一些实施例中，第一存储器信元群组包含两个或更多个存储器信元。每一存储器 信元支持相同数目的电荷电平。例如，第一存储器信元和第二存储器信元可以各自支持 23个电荷电平，这可以使得第一存储器信元和第二存储器信元能够各自表示非整数个位 (例如，每第一存储器信元和第二存储器信元中的每一个4.5个位)。
59.举例来说，第一存储器信元群组可包括第一存储器信元和第二存储器信元，其中第 一存储器信元和第二存储器信元中的每一个支持23个电荷电平，且因此，第一存储器 信元群组支持529个不同的电荷电平序列。位序列包括9个数据位。存储器装置可以包 含16kb的数据字线，且每一字线由数据为8kb的9个页表示。
60.在一些实施例中，第一存储器信元和第二存储器信元中的每一个支持24个电荷电 平，且第一存储器信元群组支持579个不同的电荷电平序列。其它合适的配置是可得的 并且被涵盖为本公开的部分。
61.在一些实施例中，第一存储器信元群组包含第一存储器信元和第二存储器信元，所 述第一存储器信元和第二存储器信元中的每一个支持3个电荷电平并且支持1.5个数据 位的个别序列。在一些其它实施例中，第一存储器信元和第二存储器信元中的每一个支 持6个电荷电平且表示2.5个数据位。在一些其它实施例中，第一存储器信元和第二存 储器信元中的每一个支持12个电荷电平且表示3.5个数据位。在一些其它实施例中，第 一存储器信元和第二存储器信元中的每一个支持23个或24个电荷电平且表示4.5个数 据位。
62.现参考图5b的操作506-a，处理装置将读取电平施加到存储器信元群组中的第一 存储器信元和第二存储器信元。在一些实施例中，处理装置使用第一存储器信元群组的 格雷码映射确定施加于第一存储器信元群组中的第一存储器信元和第二存储器信元中 的每一个的读取电平的数目。
63.在操作507-a处，处理装置获得用于第一存储器信元的第一读取信号。并行地，处 理装置在操作507-b处获得用于第二存储器信元的第二读取信号。并行处理可包含施加 第一读取信号和第二读取信号以获得第一信号和第二信号且针对第一信元和第二信元 基本
上同时地和/或同时地执行所述过程。
64.处理装置在操作508-a处将第一规则逻辑施加到第一读取信号以产生第一经更新信 号。并行地，处理装置在操作508-b处将第二规则逻辑施加到第二读取信号以产生第二 经更新信号。在一些实施例中，第一规则逻辑和第二规则逻辑是相同的。
65.在操作509处将一或多个逻辑函数施加到第一经更新信号和第二经更新信号以产生 指示存储器信元群组所存储的位序列的输出信号。在一些实施例中，输出信号是单个位。 在一些实施例中，一或多个逻辑函数包含用于获得由第一存储器信元群组表示的整数个 位数中的每一位的相异逻辑函数。
66.举例来说，逻辑函数是xnor、“与”、“或”、xor、x、y、x！y(x“与非”y)或 xy！(非x“与”y)。应了解，具有对应于信元群组的数个信元的数个输入的任何布尔逻 辑函数可用作所述逻辑函数。然而，所述逻辑函数在信元群组的映射中指定并且特定于 信元群组的每一页。关于如图3a-3c中所描述的谷值和逻辑操作处的规则较详细论述第 一规则逻辑和第二规则逻辑。在一些实施例中，输出信号用以根据用于第一存储器信元 的第一读取信号指示第一存储器信元传导的确定来更新数据高速缓存器(例如，sdc)。 在一些实施例中，输出信号用以根据用于第二存储器信元的第二读取信号指示第二存储 器信元传导的确定来更新数据高速缓存器。
67.再次参考图5a的操作510处，处理装置基于存储于系统上的映射关于至少一个存 储器单元执行读取操作。可针对一些实施例重复505到510的操作。
68.图6提供在一些实施例的上下文中说明计算环境的组件之间的交互的交互图，其中 执行使用如本文中所描述的存储器装置上的数据的指配技术的方法。方法的操作可由处 理逻辑进行，所述处理逻辑可包含硬件(例如，处理装置、电路系统、专用逻辑、可编程 逻辑、微码、装置的硬件、集成电路等)、软件(例如，在处理装置上运行或执行的指令) 或其组合。在一些实施例中，所述方法由主机系统(例如，主机系统120)、存储器子系 统控制器(例如，存储器子系统控制器115)、存储器装置(例如，存储器装置140或其某 一组合执行。虽然操作以特定顺序或次序来展示，但是除非另外规定，否则所述过程的 次序可修改。因此，应理解，所说明实施例仅为实例，且所说明过程可以不同次序进行， 且一些过程可并行地进行。另外和/或替代地，可在各种实施例中省略一或多个过程。因 此，在每一实施例中并不使用所有过程。在图6所示的实例的上下文中，主机系统可以 包含主机系统120，存储器子系统控制器可以包含存储器子系统控制器115，且存储器 装置可以包含存储器装置140。
69.如图6所示，在操作602，主机系统将与存储器单元相关联的存储器命令发送到存 储器子系统110。在一些实施例中，存储器命令是读取命令。在操作604处，存储器子 系统控制器115接收与对信元群组执行读取操作的请求相关联的存储器命令。在操作 606，存储器装置提供将个别电荷电平序列指配给存储器装置140的存储器单元的个别 位表示序列的映射。
70.响应于在操作608处接收到的存储器命令，存储器子系统控制器115执行所请求的 数据操作。基于存储器装置140的映射指配执行所述数据操作。基于所述映射，确定对 应于第一电荷电平序列的电荷电平序列。执行读取操作，包含将一或多个读取电平施加 到信元群组中的每一存储器信元。通过利用电荷电平到信元群组的格雷码映射，对信元 群组执行
中将机器可读存储媒体724展示为单个媒体，但术语“机器可读存储媒体”应被认为包 含存储一或多组指令的单个媒体或多个媒体。术语“机器可读存储媒体”还应被认为包 含能够存储或编码供机器执行的指令集合且致使机器执行本公开的方法中的任何一种 或多种的任何媒体。术语“机器可读存储媒体”因此应被视为包含但不限于固态存储器、 光学媒体和磁性媒体。
79.已在针对计算机存储器内的数据位的操作的算法和符号表示方面呈现了先前详细 描述的一些部分。这些算法描述和表示是数据处理领域的技术人员用以将其工作的主旨 最有效地传达给所属领域的其他技术人员的方式。在本文中，且一般将算法构想为产生 所要结果的操作的自洽序列。操作是要求对物理量进行物理操纵的操作。通常(但未必)， 这些量采用能够存储、组合、比较以及以其它方式操纵的电或磁信号的形式。已经证实， 主要出于常用的原因，将这些信号称为位、值、元素、符号、字符、项、编号等等有时 是便利的。
80.然而，应牢记，所有这些和类似术语将与适当物理量相关联，且仅仅为应用于这些 量的便利标记。本公开可以指操控和变换计算机系统的寄存器和存储器内的表示为物理 (电子)数量的数据为计算机系统存储器或寄存器或其它这类信息存储系统内的类似地表 示为物理量的其它数据的计算机系统或类似电子计算装置的动作和过程。
81.本公开还涉及用于执行本文中的操作的设备。此设备可以出于所需目的而专门构 造，或其可以包含通过存储在计算机中的计算机程序选择性地激活或重新配置的通用计 算机。此类计算机程序可存储在计算机可读存储媒体中，如但不限于任何类型的盘(包含 软盘、光盘、cd-rom和磁性光盘)、只读存储器(rom)、随机存取存储器(ram)、eprom、 eeprom、磁卡或光卡或适合于存储电子指令的任何类型的媒体，其各自耦合到计算机 系统总线。
82.本文中呈现的算法和显示器在本质上并不与任何特定计算机或其它设备相关。各种 通用系统可以与根据本文中的教示的程序一起使用，或所述通用系统可以证明为便于构 造用以执行所述方法更加专用的设备。将如下文描述中所阐述的那样来呈现各种这些系 统的结构。另外，未参考任何特定编程语言来描述本公开。应了解，可使用各种编程语 言来实施如本文中所描述的本公开的教示内容。
83.本公开可提供为计算机程序产品或软件，其可包含在其上储存有可用以编程计算机 系统(或其它电子装置)以执行根据本公开的过程的指令的机器可读媒体。机器可读媒体 包含用于以机器(例如，计算机)可读的形式存储信息的任何机构。在一些实施例中，机 器可读(例如计算机可读)媒体包含机器(例如计算机)可读存储媒体，例如只读存储器 (“rom”)、随机存取存储器(“ram”)、磁盘存储媒体、光学存储媒体、闪存存储器 组件等。
84.在前述说明书中，本公开的实施例已经参照其特定实例实施例进行描述。将显而易 见的是，可以在不脱离如所附权利要求书中阐述的本公开的实施例的更广泛部分的情况 下对本公开进行各种修改。因此，应在说明性意义上而非限制性意义上看待说明书和图 式。